基于锂离子电池老化行为的析锂检测
本文关键词: 锂离子电池 析锂检测 老化行为 内阻-容量轨迹图 阿伦尼乌斯准则 出处:《电化学》2016年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:析锂会极大地影响锂离子电池的寿命和安全性,锂离子电池的析锂检测十分必要.本文根据锂离子电池的两种主要老化机理—SEI(Solid Electrolyte Interface)膜生长和析锂对老化行为上的不同影响,基于多应力作用下的锂离子电池循环老化实验结果,提出了两种检测析锂的方法,分别为内阻-容量轨迹法和阿伦尼乌斯准则法.两种方法的判定结果具有良好的一致性.之后,利用微分电压法区分了电池容量损失的不同来源,并进行了电池负极片EDS(Energy Dispersive Spectrometer)能谱分析,对析锂检测方法进行了验证.本文方法只需利用电池老化过程中可测的容量和内阻等电学量,判断方法简便,可实现非解体检测;同时,利用了单次循环的微量析锂在时间尺度上的累积,对析锂工况的辨识具有较高的敏感性.本文方法对锂离子电池的寿命加速测试、延寿使用、安全管理等具有重要意义.
[Abstract]:Lithium analysis will greatly affect the life and safety of lithium-ion batteries. It is necessary to detect the lithium evolution of lithium-ion batteries. According to the two main aging mechanisms of Li-ion batteries, the solid Electrolyte interface of Li-ion batteries is discussed in this paper. Different effects of film growth and lithium evolution on aging behavior. Based on the experimental results of cyclic aging of lithium-ion batteries under multiple stresses, two methods for the detection of lithium evolution were proposed. The internal resistance-capacity trajectory method and the Arrhenius criterion method are used respectively. The results of the two methods are in good agreement. After that, the differential voltage method is used to distinguish the different sources of the battery capacity loss. The EDS(Energy Dispersive spectrometer analysis of the negative electrode of the battery was carried out. The method of lithium analysis is verified. The method in this paper only needs to make use of the electric quantities such as capacity and internal resistance which can be measured during the aging process of the battery. The judgment method is simple and can be used to detect the non-disintegration of the battery. At the same time, the single cycle of trace lithium evolution on a time scale accumulation, Li-ion operating conditions identification has a high sensitivity. This method for Li-ion battery life acceleration test, life extension use. Safety management is of great significance.
【作者单位】: 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室;北京理工大学北京电动车辆协同创新中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(No.51577104,No.51377097) 中国博士后基金(2014M560079)资助
【分类号】:TM912
【正文快照】: 锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长等优点,已经在各类便携式电子产品及电动汽车上得到了广泛的应用.然而,目前锂离子电池在使用过程中,还存在一些问题.当锂离子电池经历过充、低温充电、快速充电等工况时,锂离子可能会在负极表面还原成锂金属,发生析锂现象.析锂对锂离子
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,本文编号:1447792
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